復(fù)合地層地鐵盾構(gòu)隧道下穿建筑物沉降規(guī)律

1、專業(yè)專業(yè)知識分享版分享版使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程聯(lián)系電話：聯(lián)系電話：075586153458摘要摘要:通過對復(fù)合地層地鐵盾構(gòu)隧道下穿多棟建筑物沉降的監(jiān)測與分析，根據(jù)實(shí)際工程監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了建筑物沉降的歷時變化、地層條件、雙線隧道、近接條件及建筑物基礎(chǔ)形式等因素對建筑物沉降的影響，得到了建筑物沉降規(guī)律。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞:復(fù)合地層，盾構(gòu)，隧道，沉降0引言引言地鐵盾構(gòu)隧道鄰近建(構(gòu))筑物施工時，對周圍土體產(chǎn)生的擾動引起上部

2、地層沉降和位移，過大的沉降和位移往往又會造成鄰近建筑物傾斜甚至倒塌、地下管線的斷裂等事故。當(dāng)隧道處于上軟下硬的巖土復(fù)合地層時，控制地表沉降、保證既有建(構(gòu))筑物安全問題更為突出。FTH＆THLEY對一直徑為97m的雙圓隧道旁穿31層高樓引起的地面沉降進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)地層向隧道方向發(fā)生的豎向位移導(dǎo)致樁側(cè)摩阻力減?。?］。徐永福通過盾構(gòu)施工的現(xiàn)場監(jiān)測，分析認(rèn)為盾構(gòu)掘進(jìn)引起的地表沉降的機(jī)理是土體應(yīng)力狀態(tài)的變化［2］。黃宏偉，張冬梅對各國盾構(gòu)

3、隧道施工監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、對比，指出盾構(gòu)各階段引起地表沉降具有較大的變異，主要取決于地層條件、盾構(gòu)施工技術(shù)及周圍環(huán)境［3］。徐永福，孫鈞，傅德明等根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)時的多項(xiàng)實(shí)測結(jié)果，分析了盾構(gòu)掘進(jìn)施工對周圍土體的影響［4］。李大勇，王暉，武亞軍對盾構(gòu)掘進(jìn)引起的建筑物沉降、地下管線位移以及地下水位的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到了地表變形與土層壓力、出渣量的關(guān)系［5］。申景宇對盾構(gòu)區(qū)間掘進(jìn)影響范圍內(nèi)較有代表性的幾座建筑物的沉降、傾斜特性等進(jìn)行了分析［6

4、］。由此可知，施工監(jiān)測法是研究盾構(gòu)施工對周圍環(huán)境影響的最主要手段，應(yīng)用最為廣泛和有效。本文以深圳地鐵2號線東延線工程香梅北站—景田北站區(qū)間盾構(gòu)隧道為背景，擬通過多棟建筑物沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，給出復(fù)合地層中盾構(gòu)掘進(jìn)引起的建筑沉降的規(guī)律，尤其是后行隧道引起的二次沉降規(guī)律。1工程概況工程概況深圳地鐵2號線東延線工程香梅北站—景田北站區(qū)間設(shè)計(jì)為左右線分離的單線盾構(gòu)隧道(右線長1012713m，左線長1013644m)，區(qū)間隧道拱頂埋深為10m～

5、22m，左右線間距98m～132m。兩線各采用1臺Ф6280土壓平衡盾構(gòu)機(jī)從香梅北站始發(fā)，向景田站掘進(jìn)。隧道襯砌管片外徑6m，厚300mm，環(huán)寬15m，采用錯縫拼裝。香—景區(qū)間隧道處于沖洪積平原區(qū)與低丘交接地帶，區(qū)間西低東高，地面高程9m～70m，地形起伏較大。區(qū)間范圍上覆地層主要為第四系全新統(tǒng)人工填筑土()、沖洪積粘性土及砂層()、殘積粘性土層()，下伏基巖為燕山期()花崗巖及震旦系()的花崗片麻巖?；◢弾r與花崗片麻巖為侵入接觸。區(qū)間

6、隧道主要穿越地層為⑧2砂(礫)質(zhì)粘土、⑧3砂(礫)質(zhì)粘土、⑨1全風(fēng)化花崗巖、⑨21強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、1全風(fēng)化花崗片麻巖、21強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖(土柱狀)、22強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖(半巖半土狀)、3中等風(fēng)化花崗片麻巖及4微風(fēng)化花崗巖片麻巖。區(qū)間右線隧道YCK21997～YCK22316全長為319m有3段全斷面硬巖段，左線ZCK21973～ZCK22370全長為377m也有3段全斷面硬巖段，每臺盾構(gòu)機(jī)不但要分3次穿越全斷面的硬巖段，而且還要穿越有起

7、伏的上軟下硬過渡巖層，盾構(gòu)掘進(jìn)過程中容易造成超挖、偏轉(zhuǎn)等問題。香梅北站—景田站區(qū)間范圍內(nèi)地表水主要表現(xiàn)為新洲河河水，夏季水量豐沛，常年流水，水量隨季節(jié)變化較大。地下水水位埋深15m～83m，以空隙潛水為主，局部地段微承壓。2監(jiān)測方案監(jiān)測方案本區(qū)間高程基準(zhǔn)網(wǎng)選取深圳地鐵高程系統(tǒng)為基礎(chǔ)建立，在遠(yuǎn)離地鐵施工影響區(qū)穩(wěn)固位置選擇高程基專業(yè)專業(yè)知識分享版分享版使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程使命：加速中國職業(yè)化進(jìn)程聯(lián)系電話：聯(lián)系電話：07558615345

8、87日～8月12日下穿紅蜻蜓幼兒園，測點(diǎn)布置見圖3，沉降歷時變化如圖4所示。由圖4可以看出，建筑物沉降有3個明顯的歷時變化階段，可看出盾構(gòu)右線隧道下穿過程中，建筑物受到較大二次擾動，又產(chǎn)生了較大沉降。由各測點(diǎn)沉降歷時變化曲線得如下結(jié)論:1)隨著盾構(gòu)的掘進(jìn)過程，各測點(diǎn)沉降時程曲線輪廓基本一致。盾構(gòu)到達(dá)前5m～10m地層有輕微的隆起(＜5mm)，盾構(gòu)通過時沉降量明顯增加，盾構(gòu)通過后沉降量逐漸穩(wěn)定或有小量回升，主要是由于壁后注漿和二次注漿引起

9、的。硬巖段的后期固結(jié)沉降量很小。2)建筑物各測點(diǎn)中沉降值最大的點(diǎn)位于線路上方，隨著與線路中線間距的增加，測點(diǎn)的沉降量也相應(yīng)減小。3)當(dāng)右線盾構(gòu)通過建筑物時左線各測點(diǎn)受二次擾動的影響，沉降值均有所增加，占最終沉降的45%～66%。32不同因素對建筑物沉降的影響不同因素對建筑物沉降的影響地層條件、隧道埋深、近接條件及建筑物基礎(chǔ)形式等因素都對建筑物的變形有影響，區(qū)間沿線建筑物最大變形量與各因素描述見表1。由表1分析可知:1)建筑物均為框架結(jié)構(gòu)

10、，但其基礎(chǔ)形式分為淺基礎(chǔ)和樁基兩種，樁基礎(chǔ)建筑物傾斜值比淺基礎(chǔ)建筑物大。這主要是由于樁基底距隧道頂豎向距離較小，受盾構(gòu)施工擾動程度大，且受擾動后樁基對不均勻沉降較敏感。所以盾構(gòu)隧道近距離臨近樁基施工時，要采取注漿加固等必要的措施，以保證建筑物的安全。2)區(qū)間隧道埋深均在17m～20m，但盾構(gòu)穿越的地層條件較復(fù)雜，對建筑物的變形影響較大。景蜜村9號樓沉降量最大為443mm，這主要是由于9號樓處隧道斷面內(nèi)以2121強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖為主。說明